【中國儀器網(wǎng) 能源環(huán)境】瑪雅文明一直是我們津津樂道的話題，多年來，科研人員關(guān)于瑪雅文明滅亡原因的探索也從未終止。而就在近日，英國劍橋大學報道稱，英國科學家對千年前瑪雅文明滅亡期間干旱嚴重程度進行了測量，為干旱導(dǎo)致瑪雅文明滅亡提供了有力證據(jù)。
事實上，干旱導(dǎo)致瑪雅文明滅亡的觀點一直以來都受到大批研究人員與古文明研究愛好者的支持，畢竟干旱對于生命活動來說有著不可忽視的影響。那么如果放在現(xiàn)代，面對干旱這種潛在的自然災(zāi)害，儀器有什么辦法起到預(yù)防的作用呢？
惡性循環(huán) 干旱的產(chǎn)生與危害
一般情況下，我們常說的干旱是一種氣象災(zāi)害，直觀的講，就是一定范圍內(nèi)水或者水的其他形態(tài)的總含量，無法滿足人類生存和發(fā)展需求，并影響其他生物生命活動的現(xiàn)象，一般是長期存在的。干旱產(chǎn)生的原因分為自然和人為兩方面。
自然引起的干旱，原因多為區(qū)域出現(xiàn)無雨或少降雨的現(xiàn)象，產(chǎn)生的原因可能是氣候變化引起的，也可能是地質(zhì)環(huán)境引起的，一般發(fā)生在地勢較高、區(qū)域內(nèi)水資源(河、湖、海、淺層地下水等)較少的地區(qū)。
人為引起的干旱原因就比較復(fù)雜，但總結(jié)的話大致可以劃分為兩部分：資源浪費、環(huán)境破壞。水是我們?nèi)粘；顒颖夭豢缮俚馁Y源，而資源浪費會直接導(dǎo)致用水量增加，總用水量一旦超過了當?shù)厮Y源的承受能力，整體的水循環(huán)趨勢就會向干旱方向偏移，同時，這也是旱情加重的主要原因。環(huán)境破壞引起干旱就相對比較復(fù)雜。簡單的說，環(huán)境破壞一方面引起水質(zhì)下降，直接造成居民可使用水量下降；另一方面造成植被減少，會降低地表吸附水的能力，引起氣候變干，土壤含水量降低，導(dǎo)致水資源總含量下降。
此外，干旱環(huán)境一旦產(chǎn)生，就會逐漸加重，在一定范圍內(nèi)形成惡性循環(huán)，并呈現(xiàn)擴張趨勢。舉例來說，干旱容易引起植物枯竭，大面積植物枯竭又會導(dǎo)致區(qū)域土壤吸附水的能力降低，土壤含水量不足又難以栽培起新的植物，缺少植物的調(diào)節(jié)區(qū)域氣候會變干，自然降雨減少，干旱情況加重。
環(huán)境檢測儀器 區(qū)域干旱早發(fā)現(xiàn)
天氣預(yù)報大家并不陌生，借助各種精密的氣象預(yù)測儀器，我們就可以對未來空氣濕度、溫度、天氣狀況作出預(yù)測。事實上，氣象預(yù)測儀器屬于環(huán)境檢測儀器，而借助這些精密的環(huán)境檢測儀器，同樣可以對干旱作出預(yù)測。目前我國對于氣象干旱的預(yù)警已經(jīng)有了明確的等級劃分，以國家標準《氣象干旱等級》(GB/T20481-2006)中的綜合氣象干旱指數(shù)為標準，預(yù)警分為橙色和紅色兩個等級。
針對干旱的預(yù)防，要從兩方面來討論。一方面是對于氣候變化的把控，一般使用氣象預(yù)測儀器。常見的包括用來測定風速變化的風速儀、用來測定濕度的空氣濕度計、測定環(huán)境溫度的溫度計、用來預(yù)測不同高度空氣指標的探空氣球等等。不同儀器各司其職，采集相關(guān)的氣象數(shù)據(jù)，再通過建立完善的空氣監(jiān)測系統(tǒng)，將一定時間內(nèi)的氣象數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計，并分析數(shù)據(jù)的變化。當氣候指數(shù)出現(xiàn)異常的時候，可以及時作出分析，及早發(fā)現(xiàn)氣象干旱并作出預(yù)警。
另一方面是對于環(huán)境生態(tài)的把控，包括土壤水分含量的檢測以及環(huán)境污染程度的監(jiān)測。
土壤干燥程度是判斷氣象干旱程度的一個重要指標，通過土壤水分監(jiān)測儀，我們可以清楚的了解到一定時間內(nèi)土壤含水量的變化，從而對地表吸附水的能力做出判斷；結(jié)合氣象預(yù)測儀器得到的數(shù)據(jù)，還可以對區(qū)域內(nèi)水循環(huán)程度進行評定。此外，土壤水分監(jiān)測對于土壤荒漠化程度的預(yù)測也有非常重要的意義。
而環(huán)境污染程度的監(jiān)測主要集中在對土壤污染與水體污染的把控，一般使用土壤重金屬檢測儀、水體分析儀等相關(guān)儀器設(shè)備。通過分析土壤成分，可以有效的判斷土壤的污染程度并加以控制，幫助我們判斷土地是否適宜植物生長、適宜什么植物生長，對于環(huán)境中植被的保護有非常重要的意義。而水體分析能夠有效的控制區(qū)域內(nèi)水資源的質(zhì)量，避免水污染引起居民用水荒，同時防止水污染通過水循環(huán)系統(tǒng)破壞環(huán)境生態(tài)。通過對環(huán)境污染程度進行監(jiān)測，終起到預(yù)防區(qū)域氣象干旱的目的。
人工降雨技術(shù) 有效治理區(qū)域干旱
解決區(qū)域內(nèi)長時間無降水或少降水是治理區(qū)域干旱的有效手段，其中人工降雨技術(shù)應(yīng)用較為廣泛。通過效仿自然降雨形成原理，人為的在云層中加入干冰、碘化銀、鹽粉等催化劑，增加區(qū)域降水量，從而打破區(qū)域內(nèi)干旱的惡性循環(huán)，改善干旱環(huán)境。
不過需要注意的是，人工降雨具有一定的局限性，需要對區(qū)域及周圍環(huán)境有系統(tǒng)的統(tǒng)計、分析，并尋找合適的機會使用，不然不但無法治理干旱，還會因為干涉自然界水循環(huán)，加劇干旱帶來的影響。
小結(jié)：經(jīng)過多年發(fā)展，無論是相關(guān)部門對干旱的預(yù)警，還是相關(guān)技術(shù)對于干旱的預(yù)防，或者是防旱工程的完善，在應(yīng)對干旱上，我們已經(jīng)有了可觀的發(fā)展。相信未來，隨著科學儀器進一步完善、科學技術(shù)的進一步提升，干旱帶給我們的困擾將不復(fù)存在。
（本文參考資料來源：科技日報）
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